【摘要】：隨著船舶噸位大型化、快速化發(fā)展及海洋資源的開發(fā)利用,對船板鋼的綜合性能提出了越來越高的要求。稀土素有“工業(yè)維生素”之稱,并且目前許多國內(nèi)外冶金研究者已經(jīng)證實(shí)了稀土在鋼中的一些作用規(guī)律。贛州具有豐富的稀土資源,并且緊鄰新余鋼鐵集團(tuán),使稀土在鋼中的應(yīng)用具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。本課題以新鋼生產(chǎn)的E36船板鋼為研究對象,開展釔基稀土對E36鑄坯中夾雜物行為規(guī)律的研究。按照新鋼正常生產(chǎn)E36鋼的化學(xué)成分及工藝要求冶煉含釔基稀土的實(shí)驗(yàn)鋼(E36RE),并與未加釔基稀土的E36鋼進(jìn)行對比分析。采用金相顯微鏡、掃描電鏡、能譜、大樣電解等研究方法探討了釔基稀土對鋼液中雜質(zhì)元素及鑄坯中夾雜物、組織的影響,具體研究內(nèi)容和結(jié)論如下:經(jīng)熱力學(xué)計(jì)算,結(jié)果表明:E36鑄坯中的夾雜物主要為CaO-Al_2O_3-MgO-CaS系的復(fù)合夾雜物;在E36RE鑄坯中,稀土夾雜物的生成順序?yàn)?稀土氧化物、稀土硫氧化物、稀土硫化物,并且往往是多種稀土夾雜物共存;釔基稀土有很強(qiáng)的脫氧、脫硫能力。采用掃描電鏡觀察及能譜分析表明E36鑄坯中夾雜物主要為CaO-Al_2O_3-MgO-CaS系,與理論計(jì)算一致;E36RE鑄坯中夾雜物主要為(Y、Ce)_2O_3-(Y、Ce)AlO_3-CaF-CaS系、(Y、Ce)_2O_2S-(Y、Ce)AlO_3-CaF系等;并且稀土夾雜物的生成順序?yàn)?稀土氧化物、稀土硫氧化物、稀土硫化物,與理論計(jì)算一致;E36鑄坯中夾雜物多呈不規(guī)則或殘球狀,E36RE鑄坯中夾雜物呈規(guī)則球狀,表明稀土對夾雜物能起到有效的變質(zhì)作用。含稀土硫氧化物較多的復(fù)合夾雜物主要分布在鑄坯的中部,含稀土氧化物較多的復(fù)合夾雜物主要分布在鑄坯的上部,且稀土氧化物的量要比稀土硫氧化物多。因?yàn)殁嫷膴A雜物密度比釔的大,且稀土復(fù)合夾雜物中Ce_2O_2S的量遠(yuǎn)高于Y_2O_2S,而Y_2O_3的量遠(yuǎn)高于Ce_2O_3。金相顯微鏡及大樣電解法表明鋼液中加入釔基稀土后對鑄坯中夾雜物的尺寸改善效果不明顯,但能使鑄坯中不規(guī)則的夾雜物均變質(zhì)成規(guī)則球狀。釔基稀土具有很強(qiáng)的脫氧、脫硫能力,平均脫氧、脫硫率高達(dá)51.88%、78.49%;利用ONH-300氧氮?dú)錅y定儀測定結(jié)果表明E36RE鑄坯中O、N、H含量相比E36分別降低了39.74%、8.7%、23.49%,有效的凈化了鋼液。釔基稀土使鑄坯的中心偏析從原來的C類1.5級降為C類0.5級,并且減少了表面裂紋,細(xì)化了鑄坯晶粒組織,有望進(jìn)一步改善鋼材的性能。
【圖文】：

第一章 緒論2[RE]+3[S]=RE2S32[RE]+3[O]=RE2O32[RE]+2[O]+[S]=RE2O2S RE2O2S+[O]=RE2O3+[S] RE2S3+2[O]=RE2O2S+[S]

圖1.21650℃時(shí)稀土硫化物和其他金屬氧化物的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能.1 和圖 1.2 可知，，當(dāng)溫度為 1650℃時(shí)，稀土的氧化物、硫遠(yuǎn)比 Cr、Si、Mn、Ti、Al 的負(fù)得多，只有 Ca 的氧化物由能與稀土的氧化物、硫化物的接近，但 Ca 在鋼中蒸汽壓中保持較高的溶度。表明 RE 在鋼中具有很獨(dú)特的優(yōu)勢。2 3 -6
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TF771

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本文編號：2698882